[發明專利]一類基于咔唑并五元雜環單元的電致發光材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201810034043.X
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108299449B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 應磊;胡黎文;黃飛;曹鏞
• 申請（專利權）人: 華南協同創新研究院
• 主分類號: C07D491/153
• 分類號: C07D491/153;C07D495/14;C09K11/06;H01L51/54
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊燕瑞

本發明屬于有機光電技術領域，公開了一類基于咔唑并五元雜環單元的電致發光材料及其制備方法與應用。本發明材料具有如下化學結構式：X＝O，S，Se，Te或N?R；R相同或不同分別為C1～20的直鏈、支化或者環狀的烷基或烷氧基；C2～20的直鏈、支化或者環狀的烯基，直鏈、支化或者環狀的炔基，直鏈、支化或者環狀的烷基羰基；4～20個環原子的芳基或雜芳基、芳烷基或雜芳基烷基、芳氧基或者雜芳氧基、芳基烷氧基或者雜芳基烷氧基；三苯胺及其衍生物、咔唑及其衍生物、吩噁嗪及其衍生物、吩噻嗪及其衍生物；吡啶及其衍生物、噁二唑及其衍生物、苯并咪唑及其衍生物；Ar₁～Ar₈分別為共軛或非共軛結構單元之一。

技術領域

本發明屬于有機光電技術領域，特別涉及一類基于咔唑并五元雜環單元的電致發光材料及其制備方法與應用。

背景技術

有機發光二極管(OLED)顯示器中采用有機材料作為發光材料，材料結構容易修飾及改進，選擇范圍廣；驅動電壓低，只需3～12V的直流電壓；可自發光，不需要背光源；廣視角，可接近180°；響應速度快，可達1μs量級；此外，還有質量輕、超薄、可制作大尺寸、撓性面板、成型加工簡便等優點。由于OLED顯示器眾多的優勢，得到了科學界和工業界的廣泛關注，自從1987年美國柯達公司開發出OLED器件，至今，已有多家機構投入資源到OLED技術的開發。經過幾十年的快速發展，OLED平板顯示技術正在趨向成熟，并在平板顯示領域占據一席之地，但在壽命、穩定性、成本等方面仍需繼續改進。

目前制備OLED器件采用的是真空蒸鍍工藝，儀器設備昂貴。材料利用率低(～20％)，使得OLED產品價格居高不下。溶液加工工藝可彌補真空蒸鍍的不足，逐漸吸引科研機構和公司廠商的關注。聚合物由于分子量較大，主要采用溶液加工成膜，如旋涂或印刷，但聚合物分子量由于批次不同而有所差異，會相應造成聚合物的成膜性、光電性能不同；而小分子發光材料分子量確定，可用常規有機分離純化方法，得到高純度樣品。因此，開發可溶液加工的有機電致發光性能小分子化合物十分必要。

傳統的藍光材料多是多環芳香烴類化合物，它們具有高的熱穩定性和好的色純度，但由于分子剛性太大導致合成困難，而含有雜原子的化合物，因其具有的特殊電子結構，對材料的各項性能能產生有利的影響，這也為設計新型藍光材料提供了新的思路，例如在分子中引入氮原子，可以有效地提高熒光量子效率。為了能夠綜合各種結構的優點，獲得性能更加優良的電致發光材料，本發明涉及到咔唑并五元雜環單元的電致發光材料，含有氮雜原子，可以提高發光材料的熒光量子產率，提高材料的空穴傳輸能力，有利于發光器件獲得高效穩定的發光器件性能；咔唑并五元雜環單元有多個活性位點，容易化學修飾，得到含有不同功能基團的基于咔唑并五元雜環單元電致發光材料；基于咔唑并五元雜環單元的電致發光材料具有較好的溶解性能，適用于溶液加工，可降低器件制備成本，以及可制備大面積柔性OLED器件。所以本發明所涉及一類基于咔唑并五元雜環單元的電致發光材料在有機電子顯示領域有巨大的發展潛力和前景。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一類基于咔唑并五元雜環單元的電致發光材料。本發明電致發光材料具有較好的溶解性，較優異的光電性能，適合于溶液加工和噴墨打印，具有巨大的應用潛力。

本發明另一目的在于提供一種上述基于咔唑并五元雜環單元的電致發光材料的制備方法。

本發明再一目的在于提供上述基于咔唑并五元雜環單元的電致發光材料在有機光電領域中的應用，特別適用于發光二極管、有機場效應晶體管、有機太陽能電池、有機激光二極管等，優選用于制備發光二極管器件的發光層。

本發明的目的通過下述方案實現：

一類基于咔唑并五元雜環單元的電致發光材料，具有如下化學結構式：